(57)【要約】【課題】原液中のフロックの凝集状態を撮影して、凝集剤の添加量を調整する凝集剤注入制御方法とその制御装置を提供する。【解決手段】脱水機（１２）に連結した原液供給管（１３）の検視窓（１４）にテレビカメラ（１５）を配設してフロックを撮影し、演算装置（１７）でフロック画像を２値化してフロック１個当たりの解析面積を積算し、シーケンサー比例制御（２２）でフロックの解析面積とあらかじめ設定した基準面積を比較して、フロックの形成状況に基づき凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を制御するもので、原液供給管（１３）の流速は遅くなり、フロック間の重なりも少なく、正確な撮影ができる。さらに、脱水機（１２）に供給するフロックそのものを撮影するので、安定したフロックの状態で解析面積を測定できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝集混和槽（５）の原液中に凝集剤を添加して懸濁物質のフロックを形成させ、その原液を脱水機（１２）に供給する汚泥処理装置において、脱水機（１２）に原液を供給する原液供給管（１３）中のフロックの大きさを撮影し、輝度信号を電気信号に変換させ、電気信号からフロックの大きさを２値化させると共に、フロックの２値画像からのフロック１個当たりの平均面積を計算し、その平均解析面積とあらかじめ設定したフロックの基準面積を比較して適正値を計算し、フロックの形成状況に基づき比例設定値の凝集剤注入率を制御することを特徴とする凝集剤注入制御方法。
【請求項２】
上記原液供給管（１３）中のフロックを所定時間ごとに撮影し、２値化処理したデータの数回分を平均し、そのフロックの解析面積とあらかじめ設定してある基準面積と比較して適正値を計算し、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を増減させて比例設定値の凝集剤注入率を変更し、数分間後に再測定することを特徴とする請求項１に記載の凝集剤注入制御方法。
【請求項３】
上記原液中に含まれる懸濁物質量の変動に対する凝集剤注入率を変更して、フロックの平均解析面積と基準面積を比較し、平均解析面積が基準面積より大きい時には、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を減少させ、平均解析面積が基準面積の上限値以内に達した時に、現時点での凝集剤注入率を維持すると共に、まだ平均解析面積が基準面積より大きくて、この操作を繰り返して凝集剤注入率が設定した下限値に達した時には、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を維持しながら異常信号を出すことを特徴とする請求項１または２に記載の凝集剤注入制御方法。
【請求項４】
上記原液中の懸濁物質量の変動に対する凝集剤注入率を変更して、フロックの平均解析面積と基準面積を比較し、平均解析面積が基準面積より小さい時には、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を増加させ、平均解析面積が基準面積の下限値以内に達した時に、現時点での凝集剤注入率を維持すると共に、また平均解析面積が基準面積より小さくて、この操作を繰り返して凝集剤注入率が設定した上限値に達した時には、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を維持しながら異常信号を出すことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の凝集剤注入制御方法。
【請求項５】
上記脱水機（１２）に一定の原液量を供給する時には、フロックの平均解析面積と基準面積を比較し、平均解析面積が基準面積より大きければ、凝集剤注入率を減少させ、平均解析面積が基準面積の上限値以内に達した時には、現時点での凝集剤注入率を維持すると共に、上記操作を繰り返して凝集剤注入率が設定した下限値に達した時には、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を維持しながら異常信号を出すことを特徴とする請求項１または２に記載の凝集剤注入制御方法。
【請求項６】
上記脱水機（１２）に一定の原液量を供給する時には、フロックの平均解析面積と基準面積を比較し、平均解析面積が基準面積より小さければ、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を増加させ、平均解析面積が基準面積の下限値以内に達した時に、現時点での凝集剤注入率を維持すると共に、上記操作を繰り返して凝集剤注入率が設定した上限値に達した時には、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を維持しながら異常信号を出すことを特徴とする請求項１、２、５のいずれか１項に記載の凝集剤注入制御方法。
【請求項７】
上記演算したフロックの平均解析面積が基準面積より大きい時には、凝集剤注入率を減少して、同時に凝集混和槽（５）の撹拌機（１１）の回転数を増加させ、平均解析面積が基準面積の上限値以内に達した時に、現時点での凝集剤注入率と撹拌機（１１）の回転数を維持すると共に、上記操作を繰り返し、凝集剤注入率が設定した下限値に達した時には、凝集剤注入ポンプ（９）と撹拌機（１１）の回転数を維持しながら異常信号を出すことを特徴とする請求項１、２、３、５の何れか１項に記載の凝集剤注入制御方法。
【請求項８】
上記演算したフロックの解析面積が基準面積より小さい時には、凝集剤注入率を増加させ、同時に凝集混和槽（５）の撹拌機（１１）の回転数を減少し、フロックの解析面積が基準面積の下限値以内に達した時に、現時点での凝集剤注入率と撹拌機（１１）の回転数を維持すると共に、上記操作を繰りし、凝集剤注入率が設定した下限値に達した時には、凝集剤注入ポンプ（９）と撹拌機（１１）の回転数を維持しながら異常信号を出すことを特徴とする請求項１、２、４、６の何れか１項に記載の凝集剤注入制御方法。
【請求項９】
原液と凝集剤を密閉状の凝集混和槽（５）に供給し、原液中に含まれる懸濁物質のフロックを形成させ、その原液を凝集混和槽（５）のタンク圧で脱水機（１２）に供給する原液供給装置において、脱水機（１２）に連結した原液供給管（１３）に検視窓（１４）を設け、検視窓（１４）に懸濁物質のフロックの大きさを撮影するテレビカメラ（１５）を配設し、撮影したフロック画像を２値化してフロック１個当たりの平均解析面積を積算する演算装置（１７）を設けると共に、積算したフロックの平均解析面積とあらかじめ設定した基準面積を比較して、フロックの形成状況に基づき指令信号を発信するシーケンサー比例制御（２２）と、指令信号に基づき回転数を制御する凝集剤注入ポンプ（９）を設けたことを特徴とする凝集剤注入制御装置。
【請求項１０】
上記原液中に含まれる懸濁物質量の変動に対する比例設定値の凝集剤注入率を変更し、原液供給管（１３）のフロック１個当たりの平均解析面積と基準面積を比較して、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を制御すると共に、シーケンサー比例制御（２２）に異常信号装置（２３）を併設し、凝集剤注入率の上限値と下限値で異常信号を発信させることを特徴とする請求項９に記載の凝集剤注入制御装置。
【請求項１１】
上記脱水機（１２）に一定の原液量を供給する時には、原液供給管（１３）のフロックの平均解析面積と基準面積を比較し、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を制御すると共に、シーケンサー比例制御（２２）に異常信号装置（２３）を併設し、凝集剤注入率の上限値と下限値で異常信号を発信させることを特徴とする請求項９に記載の凝集剤注入制御装置。
【請求項１２】
上記フロックの平均解析面積と基準面積を比較して、平均解析面積が基準面積より大きい時には、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を増加させ，同時に凝集混和槽（５）の撹拌機（１１）の回転数を減少させると共に、フロックの平均解析面積が基準面積より小さい時には、凝集剤注入ポンプ（９）の回転数を減少させ，同時に、撹拌機（１１）の回転数を増加させることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか１項に記載の凝集剤注入制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、上水汚泥、下水汚泥及び産業排水汚泥等の凝集状態を撮影して、凝集剤注入率を調整する凝集剤注入制御方法とその制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、懸濁物質を含有する原液は、凝集剤を添加して懸濁物質のフロックを形成させ、脱水汚泥の含水率の低減を図っている。この原液中の懸濁物質の凝集状態の制御装置としては、凝集混和槽中の懸濁物質の凝集状態を撮影し、あるいは、原液と凝集剤の一部を小型の試験槽に供給し、懸濁物質を凝集させたフロックを撮影して２値化処理し、フロックの数で懸濁物質の凝集状態を解析する汚泥凝集処理装置は、例えば、特許文献１に記載してあるように公知である。また、２値化画像により凝集塊群の平均粒径を求める制御装置も、特許文献２に記載してあるように公知である。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３１３６５５４号公報（段落番号００１２乃至段落番号００１６，図１）
【特許文献２】
特公平６−６１４１０号公報（請求項１，図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の汚泥凝集処理装置は、フロックの影響を受けることがなく、凝集状態の評価をオンラインにて自動計測が可能であり、添加量を自動調整できる利点がある。しかしながら、懸濁物質の凝集状態をフロックの数で評価するものは、濃度が変われば、同率の凝集剤添加でもフロック数が変わる。粒径を測定する手段は、フロックの形状がいびつであり、粒径の評価が困難である。そして、凝集混和槽や試験槽には槽の奥行きによるフロックの重なりがあり、正確な撮影ができない。撹拌機が回転しているため、フロックの動きが早く、撮影できない欠点がある。この発明は、原液の配管ラインにテレビカメラを配設し、フロックの重なりが少なく、脈動のない適度な流速に下がる配管中でフロックの大きさを撮影する凝集剤注入制御方法並びにその制御装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る凝集剤注入制御方法は、凝集混和槽の原液中に凝集剤を添加して懸濁物質のフロックを形成させ、その原液を脱水機に供給する汚泥処理装置において、脱水機に原液を供給する原液供給管中のフロックの大きさを撮影し、輝度信号を電気信号に変換させ、電気信号からフロックの大きさを２値化させると共に、フロックの２値画像からのフロック１個当たりの平均面積を計算し、その平均解析面積とあらかじめ設定したフロックの基準面積を比較して適正値を計算し、フロックの形成状況に基づき比例設定値の凝集剤注入率を制御するもので、原液供給管の原液は、適度に流速が下がり、原液の液層の厚みも小さくなる。フロック間の重なりが少なくなり、正確な撮影が可能となる。さらに、脱水機に供給するフロックそのものを撮影するので信頼性が高くなる。
【０００６】
凝集剤注入制御方法の請求項２に記載の発明は、原液供給管中のフロックを所定時間ごとに撮影し、２値化処理したデータの数回分を平均し、そのフロックの解析面積とあらかじめ設定してある基準面積と比較して適正値を計算し、凝集剤注入ポンプの回転数を増減させて凝集剤注入率を変更し、数分間後に再測定するもので、フロック同士の重なりによる測定誤差が解除され、安定したフロックの状態で解析面積を測定できる。
【０００７】
凝集剤注入制御方法の請求項３に記載の発明は、原液中に含まれる懸濁物質量の変動に対する凝集剤注入率を変更して、フロックの平均解析面積と基準面積を比較し、平均解析面積が基準面積より大きい時には、凝集剤注入ポンプの回転数を減少させ、平均解析面積が基準面積の上限値以内に達した時に、現時点での凝集剤注入率を維持すると共に、まだ平均解析面積が基準面積より大きくて、この操作を繰り返して凝集剤注入率が設定した下限値に達した時には、凝集剤注入ポンプの回転数を維持しながら異常信号を出すもので、上限値と下限値の間で管理して、凝集剤注入制御方法の自動化が可能となる。
【０００８】
凝集剤注入制御方法の請求項４に記載の発明は、原液中の懸濁物質量の変動に対する凝集剤注入率を変更して、フロックの平均解析面積と基準面積を比較し、平均解析面積が基準面積より小さい時には、凝集剤注入ポンプの回転数を増加させ、平均解析面積が基準面積の下限値以内に達した時に、現時点での凝集剤注入率を維持すると共に、まだ解析面積が基準面積より小さくて、この操作を繰り返して凝集剤注入率が設定した上限値に達した時には、凝集剤注入ポンプの回転数を維持しながら異常信号を出すものである。
【０００９】
凝集剤注入制御方法の請求項５に記載の発明は、脱水機に一定の原液量を供給する時には、フロックの平均解析面積と基準面積を比較し、平均解析面積が基準面積より大きければ、凝集剤注入率を減少させ、平均解析面積が基準面積の上限値以内に達した時には、現時点での凝集剤注入率を維持すると共に、上記操作を繰り返して凝集剤注入率が設定した下限値に達した時には、凝集剤注入ポンプの回転数を維持しながら異常信号を出すもので、異常信号により、原液の性状の異なる液の混入が考えられ、泥質の要素が影響を及ぼし、調整不可能となる状態が察知でき、技術者の原因の調査が可能となる。
【００１０】
凝集剤注入制御方法の請求項６に記載の発明は、脱水機に一定の原液量を供給する時には、フロックの平均解析面積と基準面積を比較し、平均解析面積が基準面積より小さければ、凝集剤注入ポンプの回転数を増加させ、平均解析面積が基準面積の下限値以内に達した時に、現時点での凝集剤注入率を維持すると共に、上記操作を繰り返して凝集剤注入率が設定した上限値に達した時には、凝集剤注入ポンプの回転数を維持しながら異常信号を出すものである。
【００１１】
凝集剤注入制御方法の請求項７に記載の発明は、演算したフロックの平均解析面積が基準面積より大きい時には、凝集剤注入率を減少して、同時に凝集混和槽の撹拌機の回転数を増加させ、平均解析面積が基準面積の上限値以内に達した時に、現時点での凝集剤注入率と撹拌機の回転数を維持すると共に、上記操作を繰り返し、凝集剤注入率が設定した下限値に達した時には、凝集剤注入ポンプと撹拌機の回転数を維持しながら異常信号を出すもので、フロックが弱く、大きい場合があり、むしろ撹拌機の回転を増やし小さいフロックをつくった方がよいケースもある。そして、フロックが強くても小さ過ぎる場合には、撹拌機の回転数を少なくし、フロックを大きくすることができる。
【００１２】
凝集剤注入制御方法の請求項８に記載の発明は、演算したフロックの解析面積が基準面積より小さい時には、凝集剤注入率を増加させ、同時に凝集混和槽の撹拌機の回転数を減少し、フロックの解析面積が基準面積の下限値以内に達した時に、現時点での凝集剤注入率と撹拌機の回転数を維持すると共に、上記操作を繰り返し、凝集剤注入率が設定した下限値に達した時には、凝集剤注入ポンプと撹拌機の回転数を維持しながら異常信号を出すものである。
【００１３】
上記の制御方法を実施するための凝集剤注入制御装置の請求項９に記載の発明は、原液と凝集剤を密閉状の凝集混和槽に供給し、原液中に含まれる懸濁物質のフロックを形成させ、その原液を凝集混和槽のタンク圧で脱水機に供給する原液供給装置において、脱水機に連結した原液供給管に検視窓を設け、検視窓に懸濁物質のフロックの大きさを撮影するテレビカメラを配設し、撮影したフロック画像を２値化してフロック１個当たりの平均解析面積を積算する演算装置を設けると共に、積算したフロックの平均解析面積とあらかじめ設定した基準面積を比較して、フロックの形成状況に基づき指令信号を発信するシーケンサー比例制御と、指令信号に基づき回転数を制御する凝集剤注入ポンプを設けたもので、配管内の流速は凝集混和槽の撹拌機によるフロックの撹拌速度ほど速くなく、正確にフロックの撮影が行える。タンク圧入により原液の脈動も少なくなる。
【００１４】
凝集剤注入制御装置の請求項１０に記載の発明は、原液中に含まれる懸濁物質量の変動に対する比例設定値の凝集剤注入率を変更し、原液供給管のフロック１個当たりの平均解析面積と基準面積を比較して、凝集剤注入ポンプの回転数を制御すると共に、シーケンサー比例制御に異常信号装置を併設し、凝集剤注入率の上限値と下限値で異常信号を発信させるもので、異常信号により、調整不可能となる状態が察知でき、技術者の原因の調査が可能となり、凝集剤注入制御装置の自動化が可能となる。
【００１５】
凝集剤注入制御装置の請求項１１に記載の発明は、脱水機に一定の原液量を供給する時には、原液供給管のフロックの平均解析面積と基準面積を比較し、凝集剤注入ポンプの回転数を制御すると共に、シーケンサー比例制御に異常信号装置を併設し、凝集剤注入率の上限値と下限値で異常信号を発信させてもよいもので、上限値と下限値の間で管理して、技術者の原因の調査が可能となる。
【００１６】
凝集剤注入制御装置の請求項１２に記載の発明は、フロックの平均解析面積と基準面積を比較して、平均解析面積が基準面積より大きい時には、凝集剤注入ポンプの回転数を増加させ，同時に凝集混和槽の撹拌機の回転数を減少させると共に、フロックの平均解析面積が基準面積より小さい時には、凝集剤注入ポンプの回転数を減少させ，同時に、撹拌機の回転数を増加させるもので、大きくても弱いフロックを強くして、小さすぎるフロックを大きくすることができる。高分子の減量と撹拌強化が行える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明に係る凝集剤注入制御方法並びにその制御装置は上記のように構成してあり、あらかじめ原液供給量の変動と濃度の変動に対する凝集剤の注入率の比例値を設定し、凝集混和槽からタンク圧で抜出した原液中のフロックを撮像して、懸濁物質のフロックの平均面積を算出し、基準面積としてコンピュータに予め入力しておく。そして、凝集混和槽から脱水機に供給される原液を配管ラインに設けた検視管から撮像し、１５〜３０秒間に１回フロックの大きさを撮影し、輝度信号を電気信号に変換する。このフロック画像を演算装置で２値化し、２値化データの４回分（１〜２分間データ）を平均し、コンピュータで高分子増減の評価を行う。凝集剤供給量を変更した直後は、２〜３分待ってから撮影をスタートさせる。このようにして算出したフロックの１ヶ当たりの平均解析面積と基準面積を比較して、平均解析面積に応じて凝集剤注入率を変動させて、原液中のフロックに対する凝集剤注入率の比例制御を行う。
【００１８】
濃度が変われば同率の凝集剤添加でもフロックの数が変わるため、懸濁物質の凝集状態をフロックの面積で評価する。フロックの大きさで解析すれば、より正確に配管中に含まれるフロックの大きさを２値化させることができる。原液供給量を一定で運転するときにも、フロックの１ヶ当たりの平均解析面積と基準面積を比較して、平均解析面積に応じて凝集剤注入率を変動させる。また、凝集剤比例注入および撹拌機回転によるコントロール方法は、凝集剤注入比率を規定量増減させ、所定の速度で撹拌する撹拌機の回転数を変動させる。凝集剤注入率と撹拌機の回転数が、上限値あるいは下限値に達した時には、異常信号を出し、技術者が状況を調査する。
【００１９】
【実施例】
この発明に係る凝集剤注入制御装置を図面に基づき詳述すると、図１は凝集剤注入制御装置に用いる機器類の構成図であって、懸濁物質を含有する原液が撹拌機１を配設した原液貯留槽２に貯留してあり、原液供給ポンプ３で圧入管４から密閉状の凝集混和槽５の槽底に一定量の原液を圧入する。凝集剤が撹拌機６を配設した高分子凝集剤溶解槽７に貯留してあり、可変容量の凝集剤注入ポンプ９で圧入管４の原液に０．３〜１．０％の範囲で添加して、凝集混和槽５の槽底に供給する。凝集剤注入ポンプ９は凝集剤の添加率を段階的に０．１％増減できるようにしてある。なお、凝集剤は凝集混和槽５に直接供給してもよいものである。凝集混和槽５には可変速駆動機１０に連結した撹拌機１１が配設してあり、原液と高分子凝集剤を通常４０ｒｐｍの速度で撹拌し、段階的に３〜５ｒｐｍの増速と減速を可能としてある。
【００２０】
図１に示すように、凝集混和槽５の上部には、フロックを形成した原液を脱水機のスクリュープレス１２に供給させる原液供給管１３が連結してある。原液供給ポンプ３の凝集混和槽５への圧入圧を利用して、凝集混和槽５のタンク圧で原液をスクリュープレス１２に圧入し、凝集した懸濁物質のフロックが脈動により壊れないようにしてある。原液供給管１３に凝集した懸濁物質のフロックの状況を撮影する検視窓１４が設けてある。原液供給管１３の検視窓１４から３０〜４０ｃｍ離れた位置にテレビカメラ１５が設置してある。図２は凝集剤注入制御装置の画像解析制御フローであって、原液供給管１３中の懸濁物質のフロックの大きさをテレビカメラ１５で１５〜３０秒間に１回撮影し、その輝度信号をデジタル信号に変換する。電気信号の輝度情報はコントローラ１６に送信され、コントローラ１６がフロック画像を演算装置１７に伝送する。テレビカメラ１５から伝送されてくるフロック群の画像輝度情報は、演算装置１７の画像ボード１８で記憶される。この画像情報は２値化回路１９により輝度レベルに応じて２値化される。
【００２１】
２値化されたフロック群の画像情報は平均面積演算回路２０に入力されて、２値化データの４回分（１〜２分間データ）を平均してフロック群面積の平均値を求める。このフロック１ヶ当たりの平均面積を一画面における平均解析面積とする。測定回数の理由は、一回程度の測定ではフロック同士の重なりがあり、測定誤差がある。測定回数が多いほど正確となるが、早い操作をする目的もあり、４回程度が適当である。平均面積演算回路２０の処理結果は、演算装置１７から信号変換機２１に送られ、デジタル信号をアナログ信号に変換し、シーケンサー比例制御２２に送信する。シーケンサー比例制御２２には、あらかじめ凝集混和槽５から抜出した原液中のフロックを撮影して、懸濁物質のフロックの平均面積を算出し、基準面積としてシーケンサー比例制御２２に入力してある。そして、あらかじめ原液中の懸濁物質量の変動と濃度の変動に対する凝集剤の注入率の比例値を設定してある。
【００２２】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、テレビカメラ１５で撮影した懸濁物質のフロックの画像であって、図３（ａ）の画像は小さいフロックであり、凝集剤の添加率を増やし、あるいは、撹拌機の回転数を遅くして、図３（ｂ）の最適フロックとする必要がある。また、凝集剤の添加率を増やしながら、撹拌機の回転数を遅くすることも考えられる。図３（ｃ）の画像は過大なフロックであり、凝集剤の添加率を少なくし、あるいは、撹拌機の回転数を早くして、図３（ｂ）の最適フロックとする必要がある。この場合にも、凝集剤の添加率を少なくしながら、撹拌機の回転数を早くすることも考えられる。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１はシーケンサー比例制御に入力するフロックの基準面積の解析データであって、凝集混和槽５の原液流入量（ｍ３）に対するあらかじめ設定する凝集剤添加率（％）を、原液流入量１０ｍ３に対する凝集剤添加率を０．２％、０．３％、０．４％の３段階に設定した。このデータに基づき、原液中の懸濁物質を凝集させ、フロックを撮影して、凝集汚泥のフロックを大きい順に２０点を平均した。そのフロック画像の面積データは、表１のとおりである。あらかじめ汚泥流入量に対する凝集剤の注入率を設定し、その原液中のフロック１個当たりの平均面積を、フロックの基準面積としてシーケンサー比例制御２２に入力してある。
【００２５】
シーケンサー比例制御２２には凝集剤注入率を増減させる比例設定値があらかじめ入力してあり、フロックの１ヶ当たりの平均解析面積が基準面積より大きい場合は、現状の設定値から凝集剤添加率を０．１％少なくし、平均解析面積が基準面積より小さい場合、現状の設定値から凝集剤添加率を０．１％多くするようにしてある。シーケンサー比例制御２２は演算装置１７から送信されるフロックの１ヶ当たりの平均解析面積と、設定した基準面積を比較演算し、凝集剤注入ポンプ９からの凝集剤の注入率を制御する。凝集剤注入率の上限値と下限値が設定してあり、この発明の実施例では、０．３〜１．０％、好ましくは、０．５〜０．７％としてある。凝集剤注入ポンプ９の回転数が上限値あるいは下限値に到達した時に、シーケンサー比例制御２２に併設した異常信号装置２３が、異常信号を出すようにしてある。原液の泥の質以外の要素、または全く異なった液の混入などの要素が影響を及ぼし、調整不能となっていることが考えられ、技術者が原因を調査する。なお、異常信号を警報としてもよいものである。
【００２６】
そして、凝集混和槽５に設置した撹拌機１１は、所定の回転数で撹拌するようにしてあり、この発明の実施例では、４０ｒｐｍとしてある。シーケンサー比例制御２２にはフロックの平均解析面積に対応して、凝集混和槽５に設置した撹拌機１１の可変速駆動機１０の回転数を切替える規定値（３〜５ｒｐｍ）が設定してある。シーケンサー比例制御２２は凝集剤注入ポンプ９からの凝集剤の注入率を制御すると共に、平均解析面積と基準面積を比較して、撹拌機１１の回転数を制御する。この実施例では、解析面積が基準面積より大きい場合は、撹拌機１１の回転数を３〜５ｒｐｍ規定値より増速させる。解析面積が基準面積より小さい場合は、撹拌機１１の回転数を３〜５ｒｐｍ規定値より減速させる。
【００２７】
撹拌機１１の回転数は上限値と下限値が設定してあり、撹拌機１１の回転数が規定値の上限値に上昇あるいは下限値に降下した時には、シーケンサー比例制御２２に併設した異常信号装置２３が異常信号を発するようにしてある。撹拌機１１の回転数の上限値と下限値の設定は、凝集混和槽５の大きさ、原液流量、及び濃度により異なるものであり、適宜設定すればよいものである。演算装置１７のフロックの平均面積の演算値に基づき、シーケンサー比例制御２２はフロックの平均面積が規定値になるように、凝集剤注入ポンプ９からの注入率と撹拌機１１の回転数を制御する。凝集剤注入率を変化させた場合、フロックの粒径が変化するまでの数分間の時間を考慮する。この発明の実施例では、２〜３分後に再びテレビカメラ１５で撮像するが、凝集混和槽５の容量により待機時間が変わるものである。
【００２８】
この発明に係る凝集剤注入制御装置は上記のように構成してあり、その制御装置による凝集剤注入制御方法について説明すると、先ず、原液中の懸濁物質量の変動に対する凝集剤注入率の比例制御によるコントロール方法は、フロックの１ヶ当たりの解析面積（平均面積）が基準面積より大きい場合、凝集剤注入率の比例設定値を変更させ、凝集剤注入率を０．１％少なくし、２〜３分間待ち再測定する。まだ、解析面積が基準面積より大きい場合、上記操作を繰り返す。凝集剤注入率が下限値の０．３％に達した時、現状を維持しながら、異常信号を出す。逆に、フロックの１ヶ当たりの平均解析面積が基準面積より小さい場合は、凝集剤の注入率０．１％を増加させ、２〜３分間待ち再測定する。凝集剤の注入率が上限値の１．０％になった時は、現状維持しながら異常信号を出す。異常信号が表示され、或いは警報があった時には、技術者が原因を調査する。平均解析面積が基準面積の範囲内（０．３〜１．０％）にある時には、現時点の凝集剤注入率を維持しながら、テレビカメラ１５で連続撮影してフロックの状態を監視する。
【００２９】
脱水機１２に定量の原液を供給して比例制御を使わない場合には、フロックの平均解析面積が基準面積より大きくなった時に、凝集剤供給量を現状より設定値０．１％少なくし、２〜３分間待ち再測定する。まだ平均解析面積が基準面積より大きい時は、上記操作を繰り返し、凝集剤注入率の下限値０．３％に達した場合は現状維持しながら異常信号を出す。逆に、平均解析面積が基準面積より小さい場合は、凝集剤注入ポンプ９の回転数を増加させ、凝集剤注入率を０．１％増加させて２〜３分間待ち再測定する。凝集剤の注入率が上限値の１．０％となった時には、凝集剤の注入率を維持しながら異常信号を出す。異常信号が表示され、或いは警報があった時には、技術者が原因を調査する。
【００３０】
凝集剤注入率の比例制御と撹拌機回転によるコントロール方法は、平均解析面積が基準面積より大きい場合には、凝集剤注入比率を規定量の０．１％を減少させ、２〜３分間待ち再測定する。まだ平均解析面積が基準面積より大きい時には、撹拌機１１の回転数は所定の回転数４０ｒｐｍを維持しながら、凝集剤注入比率を０．１％減少させる。上記の操作を繰り返しまだ平均解析面積が基準面積より大きい場合は、撹拌機１１の回転数を規定値の３〜５ｒｐｍ速める。弱い大きいフロックは、撹拌機１１の回転数を増やして小さくし、凝集剤を撹拌混合してフロックを強くする。撹拌機１１の回転数が上限値となった時には、異常信号を出す。逆に平均解析面積が基準面積より小さい場合には、凝集剤の注入率を設定値の０．１％増加させ、２〜３分間待ち再測定する。凝集剤の注入率が上限値１．０％、になった場合、撹拌機１１の回転を規定値の３〜５ｒｐｍ下げる。撹拌機１１の回転数は下限値を設定しておき、下限値に達してもフロックが小さい場合は異常信号を出す。異常信号が表示され、或いは警報があった時には、技術者が原因を調査する。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、この発明の凝集剤注入制御方法並びにその制御装置は、凝集混和槽から出た配管ラインで懸濁物質のフロックを面積で撮影するので、フロックの重なりが少なくなり、信頼性の高いフロックの解析面積が得られる。配管ラインの流速も適度に下がり、タンク圧入を行うので脈動も少なくなり、テレビカメラの撮影が容易となる。即ち、凝集混和槽等でフロックを撮影する従来技術にあっては、槽の奥行きによるフロックの重なりと、撹拌機の回転により正確な撮影ができない欠点がある。そして、凝集状態をフロックの数で評価する従来装置は、濃度が変わればフロック数が変わり、凝集混和槽ではフロックの重なりがあり、正確な撮影ができないものであるが、この発明に係る凝集剤注入制御方法にあっては、脱水機の原液供給管に含まれるフロックの大きさを撮影し、フロックの２値画像からのフロック１個当たりの平均面積を計算し、その平均解析面積とあらかじめ設定したフロックの基準面積と比較して適正値を計算し、フロックの形成状況に基づき凝集剤の注入率を制御するもので、フロック同士の重なりによる測定誤差が解除され、安定したフロックの状態で解析面積が測定できる。脱水機に供給するフロックそのものを撮影するので信頼性が高くなる。
【００３２】
凝集剤注入制御方法を実施するための制御装置は、原液供給管の検視窓にテレビカメラと、撮影したフロック１個当たりの平均解析面積を積算する演算装置と、平均解析面積と基準面積を比較して指令信号を発信するシーケンサー比例制御と、指令信号に基づき作動させる凝集剤注入ポンプを設けたので、配管内の流速は凝集混和槽の撹拌機によるフロックの撹拌速度ほど速くなく、正確にフロックの撮影が行える。そして、シーケンサー比例制御に異常信号装置を併設し、凝集剤注入率の上限値と下限値で異常信号を発信させるので、調整不可能となる状態が察知でき、技術者の原因の調査が可能となり、凝集剤注入制御装置の自動化が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る凝集剤注入制御装置に用いる機器類の構成図である。
【図２】この発明に係る凝集剤注入制御装置の画像解析制御フローである。
【図３】テレビカメラで撮影した懸濁物質のフロックの画像であって、図３（ａ）は小さいフロック、図３（ｂ）は最適フロック、図３（ｃ）は過大なフロックを示す。
【符号の説明】
５  凝集混和槽
９  凝集剤注入ポンプ
１１  撹拌機
１２  スクリュープレス
１３  原液供給管
１４  検視窓
１５  テレビカメラ
１７  演算装置
２２  シーケンサー比例制御
２３  異常信号装置
【図１】
2005007338.tif 000004
【図２】
2005007338.tif 000005
【図３】
2005007338.tif 000006